Przedmiotem wynalazku jest zespól uszczelnia¬ jacy tloczyska cylindra hydraulicznego.W hydraulice stosuje sie coraz wyzsze cisnienia robocze w cylindrach hydraulicznych i podobnych elementach. Wykorzystywane w takich elementach uszczelniacze musza wiec spelniac wysokie wyma¬ gania. Obecnie czesto wystepuja cisnienia robocze okolo 1,66.107 N/m2, a w wielu urzadzeniach do¬ chodza do (1,96 —2,94). 107 N/m2. Zwykle uszczel¬ nienie gazowe w ksztalcie litery „U" lub w posta¬ ci pierscieni o przekroju kolowym nie spelniaja tych wymagan. W cylindrach hydraulicznych i in¬ nych elementach, w których wchodza w gre duze cisnienia hydrauliczne stosowane ^a uszczelnienia W ksztalcie litery „U" z poliuretanu lub tak zwa¬ ne uszczelki zwarte róznych typów, zarówno jako uszczelnienia tloków jak i uszczelnienia tloczysk.Znane uszczelki zwarte, o dzialaniu jednostron¬ nym lub dwustronnym, wykonywane w postaci jednoczesciowej lub dla uproszczenia montazu w postaci dwuczesciowej, zazwyczaj posiadaja czesc* uszczelniajaca ze stosunkowo miekkiego materialu, najlepiej z kauczuku nitrylowego, zabezpieczenie przed przemieszczaniem w postaci pierscienia opo¬ rowego z materialu twardego, korzystnie z masy plastycznej poliacetalowej, który przede wszyst¬ kim musi zabezpieczac przed przemieszczaniem w szczelinie pomiedzy rowkiem uszczelki a czescia uszczelniajaca oraz warstwe wzmocniona tkanina dla zabezpieczenia bardziej miekkiego materialu 10 15 20 25 2 przed wyciekaniem z przestrzeni miedzy pierscie¬ niem z tworzywa sztucznego i czlonem uszczelnia¬ jacym. Uszczelki zwarte z kauczuku wzmocnione¬ go- tkanina maja wady polegajace na malej od¬ pornosci na zuzycie i duzej podatnosci na uszka¬ dzanie tloczyska. Przy tego typu uszozelkach, któ¬ re czesto maja duza dlugosc, latwo moga wystapic zbyt duze temperatury powodujace uszkodzenie uszczelki. Zalety tych uszczelek polegaja na moz¬ liwosci dzielenia ich i dobrym dzialaniu uszczel¬ niajacym, równiez przy malych cisnieniach i ma¬ lych temperaturach.Glówne wady uszczelek w ksztalcie litery „U" z poliuretanu polegaja na tym, ze slabo uszczel¬ niaja one przy malych cisnieniach i malych tem¬ peraturach oraz nie moga byc dzielone. Uszczelki poliuretanowe moga byc wykonane jako szczelne przy cisnieniach i temperaturach normalnych, a ich odpornosc na zuzycie jest znacznie wieksza niz w przypadku uszczelek zwartych.Uszczelki zwarte sa obecnie szeroko stosowane jako uszczelnienia tloczysk, poniewaz maja mala dlugosc i zapewniaja dostateczny efekt uszczel¬ nienia..Wada uszczelnien tloczysk typu zwartego jest obecnie ich trwalosc uzytkowa, która jest znacz¬ nie nizsza niz uszczelnienia tloczysk musza wiec byc wymieniane w krótszych okresach czasu, w zwiazku z tym zmontowane na nich urzadzenia musza byc demontowane. 110 7483 110 748 4 Demontaz, który w wiekszosci przypadków jest bardzo klopotliwy i kosztowny, mozna pominac przez zastosowanie uszczelnienia dwuelementowe- go. Stosowane obecnie dwuelementowe uszczelnie¬ nia tloczysk, szczególnie te, które maja krótkie wymiary sa slabe i nie zapewniaja wymagan w sposób zadowalajacy. Jednym z najbardziej waz-, nych zadan w dziedzinie hydrauliki jest rozwiaza¬ nie tego problemu przy równoczesnym wyelimino¬ waniu innych wymienionych wad róznych typów uszczelnien.Celem wynalazku jest wiec opracowanie kon¬ strukcji uiszczamieiniai, szczególnie 'dla tloczysk, tóKv- noczesnie spelniajacego wszystkie wymagania do¬ tyczace skutecznego uszczelnienia tloczyska, wy¬ twarzanego zarówno w postaci dwu elementów jak i jednego elementu, które posiada mala dlugosc, zapewnia maly przeciek przy odpowiednim bez¬ pieczenstwie, posiada duza trwalosc uzytkowa i powoduje mniejsze tarcie niz znane uszczelnienie tloczyska typu dwuelementowego. Ponadto, uszczel¬ nienie powinno byc latwe w montazu, skutecznie uszczelniac przy niskiej i wysokiej temperaturze i przy wysokim cisnieniu jak równiez eliminowac uszkodzenia przy przemieszczaniu.Zgodnie z rozwiazaniem wedlug wynalazku na¬ ciecie promieniowe jest usytuowane na jednym z co najmniej dwóch wystepów uszczelniajacych, rozmieszczonych na powierzchni uszczelniajacej pierscienia uszczelniajacego w kilku oddzielnych plaszczyznach promieniowych. Wystepy uszczelnia¬ jace maja strome powierzchnie grzbietowe, zwró¬ cone w strone komory wysokiego cisnienia, oraz lekko pochylone powierzchnie, zwrócone w strone przeciwna. Naciecie promieniowe jest usytuowane blizej wierzcholka wystepu uszczelniajacego.Korzystnie naciecie promieniowe jest usytuo¬ wane ituz przy ^etnz*sho3lku wyisttepu uszczelniaja¬ cego.Przedmiot wynalazku zostal uwidoczniony w przykladzie wykonania na rysunku, na którym .fig. 1 przedstawia zespól tloka i cylindra wypo¬ sazony w uszczelke tloczyska wedlug wynalazku w przekroju* fig. 2 — uszczelke tloczyska w prze¬ kroju i w powiekszeniu, fig. 3 — pierscien uszczel¬ niajacy zawarty w uszczelce, nieco zmodyfikowa¬ ny w porównaniu z pierscieniem uszczelniajacym przedstawionym na fig. 2 w przekroju, fig. 4 — podzial pierscienia uszczelniajacego, w przekroju poprzecznym.Figura 1 przedstawia cylinder 1 ze wspólpra¬ cujacym tlokiem i tloczysko 2 przechodzace przez glowice 3 cylindra, wyposazona w pokrywe 4 skladajaca sie na przyklad z dwu polówek po¬ laczonych za pomoca wkretów. W rowku 5 glo¬ wicy 3 umieszczony jest zespól uszczelniajacy 6 wedlug wynalazku, W pokazanym przykladzie wy¬ konania zespól uszczelniajacy? dziala wiec jako uszczelka tloczyska. Zastosowanie jej nie ograni¬ cza sie tylko do teigo przypadku, a uszczelka mo¬ ze zostac zmodyfikowana tak, ze moze byc sto¬ sowana dla innych polaczen, na przyklad wtedy gdy cisnienie dziala z jednej lub obu stron, jak to zostanie opisane ponizej.Przedstawiony w przykladzie wykonania ze¬ spól uszczelniajacy posiada uszczelke 7, która sklada sie z pierscienia uszczelniajaceigo 8 rozcia¬ gajacego sie w kierunku osiowym oraz pierscie¬ nia laczacego 9 skierowanego promieniowo, o sze¬ rokosci odpowiadajacej glebokosci rowka 5. Pier¬ scien uszczelniajacy 8 posiada uszczelniajaca po¬ wierzchnie 10 wykonana w taki sposób, ze ma ona jedynie liniowa stycznosc z tloczyskiem 2 w wiecej niz jednej plaszczyznie poprzecznej. Ela¬ stycznosc liniowa jest zapewniona wskutek tego, ze pierscien uszczelniajacy 8 jest wyposazony w kilka wystepów uszczelniajacych 11. Wystepy ma¬ ja stroma powierzchnie grzbietowa 12 od strony zwiekszonego cisnienia opadajaca pcd katem ostrym w kierunku cisnienia mniej lub bardziej zblizonego do normalnego, przez co pomiedzy wystepami uszczelniajacymi 11 pierscienia uszczel¬ niajacego powstaje pewna przestrzen, W rozwiazaniu przedstawionym na fig. 2 kat po¬ miedzy powierzchniami grzbietowymi 12 wyste¬ pów z tloczyskiem jest równy okolo 90°, lecz w innych rozwiazaniach kat ten moze byc mniejszy, jak na fig. 3, gdzie wymieniony kat jest równy okolo 70°, lub wiekszy, to znaczy powierzchnia grzbietowe 12 moga byc wykonane z podcieciem.Kat a powinien byc dobierany w zakresie od 1° do 15°, a korzystnie 7°. Liczba wystepów mo¬ ze byc zmieniana i nie jest ograniczona do licz¬ by pokazanej na rysunku. Równiez odleglosc po¬ miedzy wystepami moze byc izimieniana. Uszczel¬ ka 7, której pierscien uszczelniajacy 8 i pierscien laczacy 9 korzystnie sa wykonane jako jedna ca¬ losc, wykonany jest z gumy lub stosunkowo miek¬ kiego tworzywa sztucznego, korzystnie poliureta¬ nu, które zapewnia optymalne, polaczenie odpor¬ nosci na osiadanie i scieranie w czesci uszczelnia¬ jacej i przez to utrzymuje ostre krawedzie.Poliuretan jednakze nie nadaje sie do zastoso¬ wania przy niskich temperaturach poniewaz tra¬ ci wtedy swe wlasciwosci. W celu zlikwidowania tej niedogodnosci, uszczelka wedlug wynalazku jest wyposazona w pierscien dociskowy 13, o przekroju kolowym, wykonany z materialu spre¬ zystego, korzystnie z kauczuku nitrylowego, wci¬ sniety pomiedzy pierscien uszczelniajacy 8 a dno rowka 5. Pierscien ten zapewnia dzialanie zespolu przy niskich temperaturach a równoczes¬ nie zapewnia bardzo dobre wlasciwosci dla ma¬ lych cisnien, poniewaz pierscien o przekroju ko¬ lowym umozliwia zmniejszenie przecieku, nawet przy bardzo niskim cisnieniu wskutek jego napre¬ zen po wcisnieciu wspóldzialajac z wystepami uszczelniajacymi 11 przerywajacymi warstewke smaru. Tak wiec polaczono wlasciwosci znanych pierscieni o przekroju kolowym, przystosowanych do duzych przesuniec i silnego scierania z moz¬ liwosciami uszczelniajacymi znanych uszczelek sciskowych, przy niskim cisnieniu, gestym smarze i niskiej temperaturze.W celu zabezpieczenia przed przemieszczaniem przy bardzo wysokim cisnieniu oraz w celu ulat¬ wienia rozdzielania, uszczelka wedlug wynalazku zawiera równiez pierscien dociskowy 14, który jest umieszczony po tej samej stronie co pierscien laczacy 9 i wspólpracuje z nim. Pierscien doci-110 748 5 6 skowy 14, który posiada prawie taki sam rozmiar promieniowy jak pierscien laczacy 9 i odpowia¬ dajaca mu powierzchnia stykowa, wykonany jest ze stosunkowo twardego i sprezystego materialu, który musi byc równiez plastyczny, aby byl zdol¬ ny do kompensowania róznego rodzaju ubytków i zuzywania sie. Materialem uzywanym na pier¬ scien utrzymujacy jest termoplastyczny poliester, na przyklad material o nazwie handlowej „Hy- trel". Material ten spelnia bardzo dobrze wyma¬ gania wyporowe we wspóldzialaniu z uszczelka 7 z polduireltaou, która w przedatarwiioinym przykla¬ dzie ma ksztalt litery „L".Poza bardzo malym tarciem dzieki stykowi liniowemu i poza wlasciwym uszczelnianiem dzie¬ ki utrzymywaniu przez pierscien dociskowy 13, przerywajacy warstewki oleju, wystap uszczelnia¬ jacy 11 wykazuje dodatkowa zalete, ze uszczelka wedlug wynalazku moze byc dzielona bez powo¬ dowania wiekszego przecieku niz w przypadku uszczelek stanowiacych jednolita calosc. Dziele¬ nie przeprowadza sie w taki sposób, aby naciecie rozdzielajace stanowilo dwa naciecia 15, 16 po¬ osiowe, skierowane w przeciwnych kierunkach, rozmieszczone na obwodzie w pewnej odleglosci od siebie oraz trzecie naciecie 17 promieniowe laczace wewnetrzne konce naciec 15* 16 poosio¬ wych, usytuowane przy jednym koncu wystepów uszczelniajacych 11.Uszczelka wedlug wynalazku ma pierscien la¬ czacy 9, skierowany do pierscienia dociskowego 14, wyposazony w wystep 18 a w pierscieniu do¬ ciskowym 14 znajduje sie wglebienie 19, usytuo¬ wane w stosunku do naciecia rozdzielajacego w taki sposób, ze przy zamontowaniu uszczelki z wystepem 18 wsunietym do wglebienia 19 naciecia pierscienia uszczelniajacego1 i pierscienia laczacego sa przesuniete w stosunku do siebie na niezbedna odleglosc, a wiec przy pomocy wystepu i wgle¬ bienia uzyskano naprowadzanie pierscieni w sto¬ sunku do siebie. Jednakze w innych zastosowa¬ niach mozliwe jest pominiecie wystepu i wgle¬ bienia.Zespól uszczelniajacy wedlug wynalazku przed¬ stawiony na rysunku stanowi uszczelke tloczy- ska, to jest uszczelke o dzialaniu jednostronnym.Mozna równiez wykonac uszczelke o dzialaniu dwustronnym, najprosciej przez umieszczenie dwu uszczelek w sposób zwierciadlany w stosunku do siebie. Jest to mozliwe, poniewaz wystepy uszczelniajace na jednej uszczelce pozwalaja na przechodzenie smaru w kierumlbu drugiej uszczelki, lecz nie pozwalaja na przechodzenie smaru w kie¬ runku przeciwnym. Ortirzyimainia w -tein sposób uszczelka o dizialaindiu dlwuBitroinnyim posiada oczy¬ wiscie stosunkowo diuza dlugosc, kitóra jednak moze zositac zffmnieijsizioina przez nadamde pierscie¬ niowi uszczelniajacemu ksztaltu litery „U" z row¬ kiem dla jednego luib wiecej pierscieni o przekro¬ ju kolowymi i z wystepami ius,,ziozelniiajacymi" na obu polowikach zespolu uszczelniajacego w taki sposób, ze wystepy na jednej polówce sa skiero¬ wane ku wy,s)tepiom na. drugiej fpolówce.Zastrzezenia patentowe 1. Zespól uszczelniajacy tloczyska cylindra hy¬ draulicznego, osadzony w rowku wykonanym w powierzchni otworu w pokryie cylindra hydra¬ ulicznego, zawierajacy uszczelke, majaca pierscien uszczelniajacy z powierzchnia uszczelniajaca, pier¬ scien laczacy, zamocowany co najmniej do jedne¬ go konca pierscienia uszczelniajacego, oraz nacie¬ cie rozdzielajace, rozciagajace sie przez pierscien uszczelniajacy oraz pierscien laczacy, skladajace sie z dwóch naciec poosiowych, skierowanych w przeciwnych kierunkach i usytuowanych na obwo¬ dzie w pewnej odleglosci od siebie, oraz naciecia promieniowego, laczacego ze soba naciecia poosio¬ we, oraz pierscien dociskowy, usytuowany pomie¬ dzy pierscieniem uszczelniajacym, pierscieniem laczacym i dnem rowka, zapobiegajacy przemiesz¬ czeniom uszczelki, znamienny tym, ze naciecie, (17) promieniowe jest usytuowane na jednym z co najmniej dwóch pierscieniowych wystepów uszczel¬ niajacych (11), rozmieszczonych na powierzchni uJszczelniaijiaceji (10) pierscienia ufezczedindaijacego (8), w kilku odidzieLnych plaszczyznach promieniowych, przy czym wystepy uszczelniajace (11) maja stro¬ me powierzchnie grzbietowe (12), zwrócone w stro¬ ne komory wysokiego cisnienia, oraz lekko pochy¬ lone powierzchnie, zwrócone w strone przeciwna, zas naciecie {17) promieniowe jest usytuowane blizej wierzcholka wystepu uszczelniajacego (11). 2. Zespól wedlug zastrz. 1, znamienny tym, ze naciecie (17) promieniowe jest usytuowane tuz przy wierzcholku wystepu uszczelniajacego (11). 10 15 20 .25 30 35 40110 748 FI 6.1 y h FIG. U -15 17' / ,7 -9 11 ^ 18 PZGraf. Koszalin, D-330 105 egz. A-4 Cena 45 zl PL PL